帮我分析一下主动光照模型与被动光照模型的不同之处

主动光照模型和被动光照模型是计算机图形学中两种不同的光照模型。

主动光照模型是指在场景中添加光源，通过计算光源的位置、颜色等属性以及物体表面的材质、法向量等属性，来模拟光线在物体表面的反射、折射等现象。主动光照模型可以产生逼真的阴影、高光等效果，常用于游戏、动画等实时渲染的场景中。

而被动光照模型则是利用事先获取的真实场景的光照信息，来模拟物体表面的光照效果。这种模型不需要添加光源，只需要通过拍摄真实场景的照片或者使用光线追踪等技术获取真实场景的光照信息，就可以在计算机中模拟出物体表面的光照效果。被动光照模型常用于建筑、室内设计等场景中，可以帮助设计师更加真实地展现设计效果。

因此，主动光照模型和被动光照模型的不同之处在于，前者需要添加光源进行模拟，而后者则是利用真实场景的光照信息进行模拟。两种模型各有优缺点，应根据具体场景和需求进行选择。

相关问题

帮我使用matlab建立一个主动光照模型

好的，建立主动光照模型需要以下步骤：

1. 定义光源：确定光源的位置、颜色和强度等参数。

2. 确定物体表面的属性：包括反射率、折射率、粗糙度等。

3. 计算光线和物体表面的相交：根据光源和物体表面的位置关系，计算光线与物体表面的相交点。

4. 计算表面法线：根据物体表面的几何形状，计算出表面法线。

5. 计算反射光线：根据表面法线和光线方向，计算反射光线的方向。

6. 计算光照强度：根据反射光线和光源的位置关系，计算出光照强度。

7. 重复以上步骤，直到光线与物体表面不再相交。

以下是使用MATLAB建立主动光照模型的步骤：

1. 定义光源：可以使用MATLAB的光源函数进行定义，例如：

light('Position', [1 0 0], 'Color', [1 1 1], 'Style', 'infinite');

这行代码定义了一个位置在(1,0,0)处，颜色为白色的光源。

2. 确定物体表面的属性：可以使用MATLAB的材质函数进行定义，例如：

material('shiny');

这行代码定义了一个反射率较高的材质。

3. 计算光线和物体表面的相交：可以使用MATLAB的射线函数进行计算，例如：

[intersect,~,~,~] = intersectLineTriangle(origin, direction, vertex1, vertex2, vertex3);

这行代码计算了一条从origin点出发，方向为direction的射线与三角形(vertex1, vertex2, vertex3)的相交点。

4. 计算表面法线：可以使用MATLAB的向量函数进行计算，例如：

normal = cross(vertex2-vertex1, vertex3-vertex1);
normal = normal/norm(normal);

这行代码计算了三角形(vertex1, vertex2, vertex3)的法线。

5. 计算反射光线：可以使用MATLAB的向量函数进行计算，例如：

reflection = direction - 2*dot(direction, normal)*normal;

这行代码计算了从表面反射出来的光线。

6. 计算光照强度：可以使用MATLAB的光照函数进行计算，例如：

intensity = diffuseStrength*dot(normal, lightDirection) + specularStrength*dot(reflectionDirection, viewDirection)^specularPower;

这行代码计算了从光源照射到表面的光线强度。

7. 重复以上步骤，直到光线与物体表面不再相交。

以上是MATLAB建立主动光照模型的基本步骤，你可以根据实际需求进行调整和修改。

帮我写一个shader lab光照模型算法

当然可以帮你写一个基础的光照模型算法。下面是一个简单的ShaderLab代码示例，实现了基于Phong光照模型的漫反射和镜面反射效果：

Shader "Custom/PhongLighting" {
    Properties {
        _MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}
        _Color ("Color", Color) = (1, 1, 1, 1)
        _SpecularColor ("Specular Color", Color) = (1, 1, 1, 1)
        _Shininess ("Shininess", Range(0.1, 100)) = 10
        _LightPos ("Light Position", Vector) = (0, 0, 0)
    }
    
    SubShader {
        Tags { "RenderType"="Opaque" }
        LOD 200
        
        CGPROGRAM
        #pragma surface surf Lambert
        
        sampler2D _MainTex;
        fixed4 _Color;
        fixed4 _SpecularColor;
        float _Shininess;
        float3 _LightPos;
        
        struct Input {
            float2 uv_MainTex;
        };
        
        void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o) {
            fixed4 texColor = tex2D(_MainTex, IN.uv_MainTex);
            
            // 漫反射计算
            fixed3 lightDir = normalize(_LightPos - o.WorldPos);
            float diffuse = max(0, dot(o.Normal, lightDir));
            
            // 镜面反射计算
            float3 viewDir = normalize(_WorldSpaceCameraPos - o.WorldPos);
            float3 reflectDir = reflect(-lightDir, o.Normal);
            float specular = pow(max(0, dot(viewDir, reflectDir)), _Shininess);
            
            // 最终颜色计算
            o.Albedo = texColor.rgb * _Color.rgb;
            o.Emission = 0;
            o.Metallic = 0;
            o.Smoothness = 0;
            o.Specular = _SpecularColor.rgb * specular;
        }
        ENDCG
    }
    
    FallBack "Diffuse"
}

在这个示例中，我们使用了Lambert漫反射模型来计算光照效果。Shader的属性包括主纹理（_MainTex）、颜色（_Color）、镜面反射颜色（_SpecularColor）、高光强度（_Shininess）和光源位置（_LightPos）。

在surf函数中，我们首先获取主纹理的颜色值，并定义了光照方向（lightDir）。然后，我们计算漫反射强度（diffuse）和镜面反射强度（specular）。

最后，我们将计算得到的颜色值分别赋给表面输出结构体（o.Albedo和o.Specular），从而实现基于Phong光照模型的光照效果。

请注意，这只是一个简单的示例，你可以根据自己的需求进行修改和扩展。希望对你有所帮助！